光阻去除属于什么制程

描述

光阻去除(即去胶工艺)属于半导体制造中的光刻制程环节,是光刻技术流程中不可或缺的关键步骤。以下是其在整个制程中的定位和作用:

1. 在光刻工艺链中的位置

典型光刻流程为:
 涂胶 → 软烘 → 曝光 → 硬烘 → 显影 → 后烘 → 光阻去除

  • 核心目的:清除完成图案转移后剩余的光刻胶层,暴露出需要进一步加工(如蚀刻、离子注入或金属沉积)的芯片区域。
  • 承上启下作用:连接前期的光刻图案化与后续的材料改性/沉积工序,确保精细结构的准确传递。

2. 所属技术节点分类

根据应用场景的不同层级可分为:

分类维度具体场景工艺特点
前端制程逻辑晶体管栅极形成、先进封装中的TSV通孔清洗要求高精度(亚微米级)、低损伤
后端制程多层互连结构的介电常数调整、钝化层制备后的残胶清理侧重均匀性和表面粗糙度控制
特色工艺MEMS器件释放结构时的牺牲层剥离、光学元件纳米级表面处理需兼容特殊材料的选择性去除

3. 跨领域延伸应用

该工艺不仅局限于传统半导体行业,还拓展至:
微机电系统(MEMS):释放可动部件时需完全去除支撑用的光刻胶模板;
光子学器件:波导芯区加工后必须彻底清洁以保证光传输效率;
量子计算芯片:超导材料沉积前的基底预处理依赖精准去胶技术。

4. 工艺演进趋势

随着先进制程的发展,光阻去除技术呈现三大方向:

智能化升级

集成AI算法实时监控去胶速率与形貌演变(如应用材料公司的Enlight光学检测系统);

自适应调节化学试剂配比以应对不同厚度的光刻胶堆叠结构。

环保转型

开发水性无VOC溶剂替代传统有机溶液(例如基于超临界CO₂流体的新型去胶方案);

回收再利用含贵金属催化剂的反应废液降低处置成本。

原子级控制

结合原子层沉积(ALD)实现保形去除,用于GAA晶体管纳米片结构的精密释放;

低温等离子体活化辅助分解顽固性光刻胶残留物。

5. 工艺重要性量化指标

参数影响权重失效后果
残留率★★★★☆导致短路/断路缺陷
表面颗粒密度★★★★★影响后续薄膜应力分布
材料损耗量★★★☆改变器件阈值电压一致性
工艺重复精度★★★★造成CD偏差累积

光阻去除作为光刻工艺的“收官之作”,其工艺窗口直接影响最终器件的性能与可靠性。在7nm以下先进节点中,该步骤的时间占比已从传统的5%提升至12%,成为制约良率提升的关键瓶颈之一。未来通过多物理场耦合建模与智能闭环控制,有望实现亚埃米级的精准去胶控制。

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